Saturs

• Soļi

Formula E = mc pirmo reizi bija zināma, kad to 1905. gada dokumentā ieviesa Alberts Einšteins, un tā kļuva par slavenāko formulu, kas radīja pamatu jaunāko zinātnes un tehnoloģiju sasniegumiem. E = mc E ir enerģija, m ir masa un c ir gaismas ātrums vakuumā. Pat cilvēki, kuriem nav fizikas pamatzināšanu, ir dzirdējuši par šo formulu un zināmā mērā zina tās ietekmi, tomēr lielākā daļa no viņiem to nezina. šīs formulas patiesā nozīme. Vienkāršāk sakot, šī ir formula, kas parāda attiecības starp enerģiju un matēriju: it īpaši tas, ka enerģija un matērija ir vienas un tās pašas lietas divas dažādas formas. Šī vienkāršā formula mainīja veidu, kā cilvēki uztver enerģiju, un tas savukārt ir novedis pie virknes svarīgu soļu mūsdienu tehnoloģiju radīšanā.

Soļi

1. daļa no 2: Formulas izpratne

1. 

   
   
   Formulā definējiet mainīgos. Lai saprastu jebkuru formulu, vispirms ir jāsaprot, ko katrs formulas mainīgais pārstāv. Šajā gadījumā E ir objekta enerģija nekustīgā stāvoklī, m ir objekta masa un c ir gaismas ātrums vakuumā.
   • Gaismas ātrums c ir konstante, kuras vērtība ir aptuveni 3,00x10 metri sekundē. Einšteina relativitātes teorijā c darbojas kā vienības konversijas faktors, nevis konstante. Tā kā enerģiju mēra Joule (J) vai kg m s vienībās, c izmantošana ir izmēru analīzes rezultāts, lai nodrošinātu, ka enerģijas un masas attiecība ir dimensija.

2. 

   
   
   Saprast, kas ir enerģija. Enerģija var pastāvēt dažādos veidos, piemēram, termiskā, elektriskā, ķīmiskā, kodolenerģija utt. Enerģiju var apmainīt starp divām sistēmām, kur viena dod enerģiju, bet otra saņem enerģiju.
   • Enerģiju nevar ražot vai pazaudēt, bet to var pārveidot tikai no vienas formas uz otru. Piemēram, ogles satur daudz potenciālās enerģijas, ko sadedzinot var pārvērst siltumā.

3. 

   
   
   Masas noteikšana. Objekta masa ir definēta kā vielas daudzums, kas atrodas šajā objektā.
   • Ir arī dažas citas masas definīcijas. "Pastāvīgā masa" un "relatīvais tilpums" ir divi no tiem. Pastāvīgā masa, kā norāda nosaukums, visos apstākļos ir nemainīga masa. Tikmēr relatīvā masa ir atkarīga no objekta ātruma. Masa formulā E = mc ir nemainīga masa. Tas ir svarīgs punkts, kas ir pretrunā ar daudzu uztveri, kas liek domāt, ka objekta masa nav ātruma maiņa.
   • Atcerieties, ka masa un svars ir divi dažādi jēdzieni. Svars ir objekta smagums, un masa ir vielas daudzums, kas veido objektu. Masa mainās tikai tad, kad objekts tiek fiziski modificēts, savukārt svars mainās atkarībā no barotnes smaguma. Masu mēra kilogramos (kg), svaru mēra ņūtonos (N).
   • Līdzīgi enerģijai, masa pati par sevi netiek ģenerēta un nezaudēta, bet tikai mainās no vienas formas uz otru. Piemēram, ledus kubs var izkausēt šķidrumā, bet tā masa nemainās.

4. 

   Masa un enerģija ir līdzvērtīgi lielumi. Šī formula norāda masas un enerģijas līdzību un parāda, cik daudz enerģijas ir attiecīgajā masā. Un pats galvenais, šī formula mums parāda, ka maza masa satur arī milzīgu enerģijas daudzumu. reklāma

2. daļa no 2: Formulas pielietošana praksē

1. 

   Izmantojamās enerģijas avots. Lielāko daļu enerģijas, ko cilvēki šodien izmanto, iegūst no ogļu un dabasgāzes sadedzināšanas. Kad šīs degvielas sadedzina, valences elektronu izveidotās saites pārtrauks un atbrīvos enerģiju, lai cilvēki varētu izmantot šo enerģijas avotu dzīvībai.
   • Šāda enerģijas uzņemšana ir ne tikai neefektīva, bet arī kaitīga videi.

2. 

   Izmantojiet Einšteina enerģijas formulu, lai palielinātu enerģijas metabolismu. Formula E = mc parāda, ka atoma kodols satur vairāk enerģijas nekā atoma valences elektroni. Enerģija, kas izdalās, sadalot atomu, ir daudz lielāka nekā tā, kas izdalās elektronu saišu pārraušanas procesā.
   • Uz šo principu balstās arī kodolenerģija. Kodolreaktori izraisa skaldīšanu (izraisot atomu atdalīšanos), un cilvēki atgūs no skaldīšanas izdalīto enerģiju.

3. 

   Tehnoloģiskie izgudrojumi piepildās, pateicoties E = mc. Formula E = mc ir palīdzējusi radīt daudzas interesantas jaunas tehnoloģijas, kuras, iespējams, mūsdienās cilvēki diez vai var iztikt, ja:
   • Pozitrona skenēšana (PET) izmanto starojumu, lai redzētu ķermeņa iekšpuses attēlus.
   • Pamatojoties uz šo formulu, zinātnieki ir izstrādājuši sakaru tehnoloģijas no satelītiem un autonomiem roveriem.
   • Artefakta vecumu nosaka ar oglekļa starojuma metodi, šīs metodes būtība balstās uz radioaktīvā sabrukšanas procesu pēc formulas E = mc.
   • Kodolenerģija ir tīrāks un efektīvāks enerģijas avots nekā tradicionālie enerģijas avoti, kurus cilvēki joprojām izmanto un izmanto.
   reklāma